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离岸深水港码头泊稳条件关键技术研究(2010年一等奖)
发布者:澳门威斯尼斯人app下载  来源:澳门威斯尼斯人app下载  发布时间:      中国澳门威斯尼斯人app下载网     2012/10/11 11:15:00

主要完成单位:中交水运规划设计院有限企业、大连理工大学、大连港集团有限企业

主要完成人:张志明 杨国平 文  立 孙昭晨 周丰

褚广强 姜俊杰 邵作斌 孔宪雷 蔡艳君

尹长虹 梁书秀 马小剑 王兴刚 卢西伟

成果概况:保障澳门威斯尼斯人app下载生产安全是澳门威斯尼斯人app下载建设和运营的最基本要求。随着近岸深水岸线的逐步减少,以及船舶大型化的发展,码头建设日益向着条件更加恶劣的深水地区发展,大型船舶的系泊安全问题日益成为各方关注的焦点之一。影响码头泊稳条件的因素较为复杂,已建成的若干开敞式码头都曾有过断缆发生,对码头的安全生产构成了严重的威胁。目前,对码头泊稳条件的研究还很不成熟,新设计的大型开敞式码头系泊船舶的安全性还不能在设计阶段研究透彻,往往需要在投产后相当一段时间的实践中总结摸索其运动规律,给码头的建设和安全使用带来了风险。本项目对码头泊稳条件开展了较为系统的研究,为今后建设大型离岸深水码头船舶系泊的安全性提供了保障。

本项目研究和解决的关键技术分以下三个方面:1、以船舶运动量表示的作业标准研究;2、系泊船舶的运动响应研究;3、码头轴线和长度、系靠泊系统优化布置研究。本项目研究依托大连港30万吨矿石专用码头工程和大连新30万吨(水工结构按靠泊45万吨油船设计)原油码头工程。

通过搜集国内、外以系泊船舶运动量表示的作业标准相关资料,以及对国内代表性码头的调研与分析,结合我国澳门威斯尼斯人app下载深水码头的实际情况,提出了适应我国澳门威斯尼斯人app下载实际的以船舶运动量表示的作业标准,该标准考虑不同货种和装卸工艺设备对船舶允许运动量的限制,可有效引导船舶安全装卸作业,提高码头船舶作业安全性和装卸效率。

针对影响离岸深水港码头泊稳的关键因素——波浪、水流及其二者的联合作用,在广泛搜集、总结国内外系泊船运动响应研究成果的基础上,采用理论分析、物理模型试验、数值模拟以及原型观测多种研究手段,对系泊船舶的运动响应进行了较为系统的研究,提出了较以往计算公式适用范围更广、更为准确的多参数系泊船舶运动量、系缆力、船舶撞击能量的半经验半理论计算公式,并开发了操作方便实用的拟动力模型系泊船舶计算AppQmoor,和能进行系泊船舶时域模拟的系泊船舶计算AppTmoor,提高了我国在此方面的数值模拟水平。

在充分借鉴、吸取国内、外大型开敞式深水码头轴线、长度确定,系靠泊设施布置的相关研究成果的基础上,利用物理模型试验和数值模拟,结合工程设计经验,针对受潮汐影响明显的离岸深水港码头,从改善船舶受力、安全生产、降低船舶运动量方面,提出了码头轴线、泊位长度与墩位布置的原则和方法。以系泊船舶运动量、系缆力、撞击能量大小,以及系缆力的均衡性为标准,通过对码头轴线和长度、系靠设施布置的优化,可缩短码头长度10%左右,波浪作业标准可放宽20%左右,节约宝贵的岸线资源,提高了码头作业天数。

本项目为我国离岸深水港码头泊稳条件的研究奠定了基础,并为今后相关规范的修订与制订提供了技术支撑。研究成果已应用于依托工程的建设和运营中,并取得了良好的效果,提高了大连30万吨矿石码头通过能力约150万吨/年,2009年度新增利润1200万元,大连新30万吨(水工结构按靠泊45万吨油船设计)原油码头工程码头长度突破现有规范规定,缩短10%,节省码头水工建筑物投资3600万元。本项目提出的作业标准,计算公式,开发的计算App等研究成果在我国离岸深水港码头建设和运营中均具有极高的推广和应用价值,具有广阔的市场前景和社会、经济效益。

主要科技创新:

1、系泊船舶运动量、系缆力、船舶撞击能量半经验半理论计算公式

2、系泊船舶运动响应数值模拟技术

3、首次提出了适应我国澳门威斯尼斯人app下载实际的以船舶运动量表示的作业标准

4、码头轴线、长度和系靠墩布置的多目标优化

5、系泊船舶运动响应的原型观测技术
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